2015-07-04
1264
1. Перечертить диаграмму, соблюдая топологию, в заданном масштабе.
2. Дать общую характеристику диаграммы.
3. Обозначить поля диаграммы греческими или римскими цифрами.
4. Обозначить все значимые точки диаграммы: точки растворимости компонентов системы, эвтонические точки, точки образования кристаллогидратов и др.
5. Указать фазовый состав полей диаграммы.
7. Указать процессы, протекающие на граничных линиях и в значимых точках диаграммы.
10. Показать пути кристаллизации для заданных фигуративных точек диаграммы.
11. Рассмотреть свойства систем, заданных соответствующими фигуративными точками (табл. 3).
Таблица 4
Характеристика отдельных фигуративных точек диаграммы
| Точка | Общий состав системы, % | Кол-во фаз в точке | Наименование фаз | Состав каждой фазы, % | Относительное кол-во фаз, % | Число степеней свободы | ||
| АX | AY | АX | AY | |||||
Пример расчета диаграммы
Пример 7. Описать диаграмму состояния трехкомпонентной водно-солевой системы с одноименным ионом (рис. 64).
Рис. 64. Задание к примеру 7.
Решение. 1. Описание диаграммы: на рисунке 64 показана диаграмма состояния трехкомпонентной водно-солевой системы, содержащей две соли с одноименным ионом. В системе отсутствует образование двойных солей и кристаллогидратов.
2. Разметка значимых точек и нумерация полей диаграммы показана на рис. 65.
Рис. 65. Разметка диаграммы: поля, точки и линии.
3. Поле I – однофазная система, содержит раствор, ненасыщенный по обоим компонентам. Двухфазным системам отвечают поля II и IV. В поле II в равновесии находятся кристаллы AY и раствор, насыщенный по AY. Состав раствора отвечает линии SAY - E. На линии SAY - Е находится однофазная система – раствор, насыщенный относительно AY. В поле IV в равновесии находятся кристаллы AX и раствор, насыщенный по AX, концентрация которого меняется по линии SAX - E. Линия SAX - E – однофазная система, представленная раствором, насыщенным относительно AX. Трехфазному равновесию отвечает поле III, в котором из раствора состава Е, насыщенного по обоим компонентам кристаллизуются AX и AY. В точке Е существует однофазная система – эвтонический раствор.
4. Путь кристаллизации точек задается из начала координат и показан на рис. 66.
Рис. 66. Пути кристаллизации фигуративных точек и их графический расчет.
Таблица
Характеристика отдельных фигуративных точек диаграммы
| Точка | Общий состав системы, % | Кол-во фаз в точке | Наименование фаз | Состав каждой фазы, % | Относительное кол-во фаз, % | Число степеней свободы | ||
| АX | AY | АX | AY | |||||
| 19,4 | 16,1 | AX | 6,5 | |||||
| AY | 8,1 | |||||||
| ЖЕ | 12,5 | 85,5 | ||||||
| Осадок (AX + AY) | 44,4 | 56,6 | 14,5 | - | ||||
| 25,0 | 3,6 | AX | 8,9 | |||||
| Ж2' | 17,6 | 3,9 | 91,1 |
Расчет точки 1. В точке 1 система содержит 300 г AX, 250 г AY и 1000 г H2O.
Массовая доля компонента AX в системе:
.
Массовая доля компонента AY в системе:
.
Масса кристаллов AX:
.
Масса кристаллов AY:
.
Массовая доля жидкой фазы состава Е:
.
Массовая доля кристаллов AX в системе:
.
Массовая доля кристаллов AY в системе:
.
Массовая доля AX в растворе состава Е:
.
Массовая доля AY в растворе состава Е:
.
Массовая доля твердой фазы в системе:
.
Массовая доля AX в составе осадка:
.
Массовая доля AY в составе осадка:
.
Расчет точки 2. В точке 2 система содержит 350 г AX, 50 г AY и 1000 г H2O.
Массовая доля компонента AX в системе:
.
Массовая доля компонента AY в системе:
.
Масса кристаллов AX:
.
Массовая доля твердой фазы:
.
Массовая доля жидкой фазы состава 2':
.
Массовая доля AX в растворе 2':
.
Массовая доля AY в растворе 2':
.
